李輝,向伏龍
(襄州區公路管理局,湖北襄陽441123)
公路工程膨脹土路基施工技術
李輝,向伏龍
(襄州區公路管理局,湖北襄陽441123)
主要分析了膨脹土的特征、工程危害和膨脹土的判斷方法,重點講述了膨脹土路基施工方法和處理要點,希望能夠對相關人員起到一定的幫助作用。
公路施工;危害;施工方法
【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.08.024
在我國很多地方,膨脹土是一種比較常見的土質。膨脹土具有很多特點,比如,吸水膨脹、失水膨脹、反復變形等。公路施工建設是一項長期且復雜的過程,尤其是在公路路基建設中,如果不采取科學有效的措施,就會使路基出現嚴重的波浪變形、不均勻下降等問題。路基施工是公路施工的基礎,同時也是保證整個公路路面質量的關鍵環節。因此,相關負責人在施工的過程中,一定要重視膨脹土路基問題,充分認識到膨脹土的危害,并采用先進的膨脹土路基施工方法,從而保證公路施工的順利進行。
2.1 膨脹土的特征
膨脹土是一種分散性較高、遇水急劇膨脹的特殊黏土。膨脹土在我國很多地方都比較常見,膨脹土的形成時間也比較長。經過多年的實踐研究發現,決定膨脹土收縮或者膨脹的因素主要是土內所含水分的多少。膨脹土主要是由蒙脫石組成的,因此,膨脹土具有很強的親水性。目前,隨著我國公路施工建設項目的不斷增多,很多施工單位為了節省成本,經常馬虎施工,從而使得膨脹土路基問題日益加重,影響了工程的順利進行并且造成了生態環境的破壞[1]。與此同時,因為膨脹土的裂隙特性,使得膨脹土又被叫作裂土。由此可見,在具體的路基施工過程中,如果采用膨脹土,就會對整個公路施工質量產生一定影響。
2.2 膨脹土給公路工程帶來的危害
從目前我國公路施工的現狀來看,膨脹土路基問題是其中比較常見的問題。在具體的施工過程中,如果對膨脹土路基處理不當,就會嚴重影響整個公路施工的質量和進度,從而危害人們的生命安全。下面具體分析膨脹土給公路工程帶來的危害都包含哪些內容。
2.2.1 路面病害
在公路施工過程中,膨脹土能夠給公路帶來的常見危害之一就是路面病害,主要表現為路面波浪變形、路面開裂等。造成波浪變形的主要原因就是在公路施工的過程中由于路基的含水量不均勻,從而引起膨脹或者收縮,最終形成波浪變形。其中產生路面開裂的現象主要與不同地區的氣候有關,當波浪變形達到一定范圍時,就會產生路面開裂現象[2]。
2.2.2 路塹病害
路塹病害是公路施工中的一個比較常見的問題。在具體的公路施工過程中,坡面的表層風化會使松散的土壤表面剝落,一旦遇到風雨交加的天氣,就會形成泥流。當泥流積累到一定程度之后,就會沖擊路基。與此同時,當風化層內的土體遇水膨脹,含水量達到一定程度時,就會發生溜塌病害。溜塌病害是膨脹土邊坡表層最普遍的一種病害。
2.2.3 路堤病害
在具體的公路施工過程中,還應該注意膨脹土的壓實程度,如果出現壓實不充分的問題,就會影響公路的密實度。與此同時,當膨脹土出現壓實不充分,在大風或者大雨的作用下,就會使得路堤出現縱裂,嚴重時會出現坍塌現象。
眾所周知,公路施工是一項周期比較長的工程,在施工之前,相關的負責人應該對施工所要用到的土壤進行區分,保證所選擇的施工土壤符合施工要求。由多年的施工經驗來看,公路施工中影響最大的不是膨脹土的產生,而是相關負責人缺乏對膨脹土的正確判斷方法。因此,相關的負責人應該重視膨脹土的判斷問題。從對膨脹土的判斷現狀來看,缺乏對膨脹土的嚴格規定,目前我國判斷膨脹土比較常見的方法是現場定性和室內簡易定量指標結合的方法[3],通俗來說,就是按照工程地質特征來對膨脹土進行判斷。(1)裂縫。在公路施工的過程中,最常見的裂縫主要有兩種,一種是表面有痕跡情況下產生的裂縫,另一種是表面光滑時出現的裂縫,同時,裂縫中出現的黏土一般為灰綠色或者灰白色。(2)一般情況下,平坦的地方不易出現坡度問題,出現膨脹土最為常見的地方是盆地或者丘陵地區。(3)施工中出現的縫隙,一般都會隨著外部的環境進行改變,當氣候比較惡劣時,就會出現收縮狀態,當氣溫比較高時,會出現擴張狀態。
對于公路施工工程來說,膨脹土路基施工問題顯得非常重要,只有保證了路基施工質量,才能提高整體的公路施工效果。下面具體分析膨脹土路基施工方法都包含哪些內容。
4.1 濕度控制法
眾所周知,膨脹土路基具有很強的失水收縮和吸水膨脹的特點,因此,在具體的施工過程中,相關負責人一定要充分考慮路肩土體的保濕防滲問題。濕度控制法的形式有很多,比如,保持含水量穩定、預濕法等。為了控制由于膨脹土含水率變化而引起的膨脹變形,就應該防止路基中的含水量受外界大氣的影響,從而減少土體的膨脹或者收縮。比如,利用黏土對膨脹土路基進行包封時,應該減少膨脹土和大氣的接觸,只有這樣才能減少膨脹土收縮的發生。濕度控制法具有很多優點,比如,造價低、簡單便利、對環境保護效果好等。
4.2 土質改良法
目前,我國普遍采用的是粉煤灰、石灰等進行改良處治,它與普通公路路基的施工有很多相似之處。在公路施工過程中,加入石灰的作用主要是通過離子交換使得碳酸鈣膠結性、石灰相互作用形成新的含水硅酸鈣等。與此同時,膨脹土改良的拌和法主要有兩種形式:一種是路拌法;另一種是廠拌法。其中路拌法比較簡單,容易操作,并且拌和的質量也高。另外,路拌方法的另一種形式是集中路拌法,它主要是在拌和場進行拌和。廠拌法主要指的就是在對膨脹土進行攪拌的過程中,把破碎的填料進行拌和,然后把拌和好的填料進行碾壓。
4.3 換填法
換填法是一種很常見,且操作簡單的膨脹土路基處理方法,換填法主要指的就是把膨脹土的土層挖除,然后使用非膨脹土進行夯實,從而提高公路施工的質量。一般情況下,一定深度以下的膨脹土含水率不受外界氣候的影響,在采用換填法施工路基之前,相關施工部門應該首先做好路基的排水工作,以免影響路基施工的進度。相關負責人在進行開挖工作時,一定要按照相關的規定要求進行施工,同時在開挖的過程中一定要挖到比設計路基高度更深的距離。
5.1 膨脹土路堤的施工要點
一般情況下,膨脹土是不能作為路基填料的,但是如果受到施工條件的限制,可以選用膨脹性最弱的土層作為填料。當膨脹土用來做路床填料時,不能直接使用膨脹土,相關負責人應該對其進行適當的處理,比如對其進行改性處理。另外,在對膨脹土進行改性處理時,應該加入石灰,在石灰的作用下膨脹土就會發生相應的化學反應,這樣做就是要提高膨脹土的穩定性,但是在加入石灰的過程中,還應該注意要攪拌均勻,如果攪拌不當就會影響膨脹土的強度。在進行路堤施工前,還應該對周邊的樹根進行挖除,切斷地下水水位,最后還要對其進行夯實。
5.2 膨脹土路塹的施工要點
膨脹土路塹的施工屬于膨脹土路基的施工處理要點。一般路塹施工都會選擇在干旱季節進行。在對膨脹土路塹進行施工時,要采用相應的措施對周邊的坡度進行防護,這樣做主要是為了提高坡度的穩定性。
綜上所述,隨著我國社會經濟的不斷發展,對公路施工提出了更高的要求。公路施工是一項非常復雜的施工過程,在公路施工的過程中要重視膨脹土路基施工問題,相關負責人要充分認識膨脹土的危害,不斷采用科學的方法來施工,從而保證我國公路的質量以保證可持續發展。
【1】王瑩.談高速公路工程中膨脹土路基的施工工藝[J].黑龍江科技信息,2014(9):200.
【2】李輝躍.高速公路膨脹土路基的施工管理措施[J].交通世界(建養·機械),2015(7):110-111.
【3】羅小紅.論公路工程中膨脹土路基的施工處理方法[J].交通標準化,2013(9):72-74.
Analysis on Expansive Soil Subgrade Construction in Highway Projects
LI Hui,XIANG Fu-long
(Highway Administration in Xiangzhou District,Xiangyang 441123,China)
This paper mainly analyzed the characteristics of the expansive soil,engineering hazards and the judgment method about expansive soil,and this paper emphatically describes the construction methods and processing points about subgrade of expansive soil,hoping to provide help to the those inolved.
road construction;hazard;construction method
TU74
A
1007-9467(2016)08-0048-02
2016-07-14
李輝(1975~),男,湖北襄陽人,工程師,從事公路工程建設研究。